SE526408C2 - Flerstegsenhet för bearbetning av en förpackningsmaterialbana - Google Patents

Description

25 30 35 526 408 2 stansverktyg kan tre hål stansas samtidigt, ett i vardera förpackningsämnet, dvs i vardera av tre blivande förpackningar. Det inbördes avståndet mellan bearbetningsverktygen är således beroende av den aktuella förpackningsvolymen, dvs storleken på den förpackning som tillverkas, så att respektive hål stansas pà en given plats på vardera blivande förpackning. Det inbördes avståndet mellan bearbetningsverktygen är också beroende av hur banan indexeras och i en del fall placeras därmed bearbetningsverktygen på ett förpackningsämnes avstånd från varandra, i andra fall på ett avstånd motsvarande två eller flera förpackningsämnen.

Vid anpassning av förpackningsmaskinen till olika förpackningsvolymer måste således i många fall flerstegsenheten bytas ut eller byggas om, vilket i vissa fall kan vara tidskrävande.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning har sålunda varit att tillhandahålla en flerstegsenhet vilken på ett enkelt, snabbt och driftsäkert sätt kan ställas inför att medge bearbetning av förpackningsmaterialbanor utformade för tillverkning av olika respektive förpackningsstorlekar. Flerstegsenheten enligt föreliggande uppfinning, för bearbetning av en bana av förpackningsmaterial, innefattar en första bearbetningsstation där ett första bearbetningssteg utförs på materialbanan, en andra bearbetningsstation där ett andra bearbetningssteg utförs på materialbanan, den första bearbetningsstationen innefattar ett första och minst ett nedströms det första placerat andra bearbetningsverktyg, den andra bearbetningsstationen innefattar ett första bearbetningsverktyg, vilken flerstegsenhet även innefattar en bansträckaranordning för materialbanan vilken är placerad mellan den första och den andra bearbetningsstationen.

Uppfinningen kännetecknas av att de båda nämnda första bearbetningsverktygen är fast anordnade i sin respektive station, att det minst andra bearbetningsverktyget i den första bearbetningsstationen är förflyttbart i förhållande till det första bearbetningsverktyget i riktning längs med materialbanan och anordnad att befinna sig på ett första avstånd ifrån det första bearbetningsverktyget, och att bansträckaranordningen är förflyttbar och så anordnad att den väsentligen hela tiden befinner sig pà ett andra avstånd från det i den första bearbetningsstationen närmast bansträckaranordningen anordnade bearbetningsverktyget som är nämnda första avstånd multiplicerat med en faktor f=1+m-1 fl där m är en heltalsmultipel av antalet förpackningsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstationen, och där n är antalet bearbetningsverktyg i den 10 15 20 25 30 526 4-08 3 första bearbetningsstationen. Med föreliggande uppfinning kan man på ett enkelt sätt anpassa flerstegsenheten till olika förpackningsvolymer genom att förflytta bearbetningsverktygen längs med materialbanan. Genom att exempelvis förflytta isär bearbetningsverktygen, så att därmed avståndet mellan dem ökar, kan en materialbana ämnad för större förpackningsstorlekar bearbetas. Vidare möjliggör den rörliga bansträckaranordningen att hela bearbetningscykleri flerstegsenheten kan bibehållas. Sålunda kan de båda första bearbetningsverktygen i den första och andra bearbetningsstationen bearbeta samma förpackning, vilket vid produktionsstopp underlättar kontrollen att ingen förpackning lämnar flerstegsenheten obearbetad eller halvbearbetad, och vilket även ökar precisionen mellan stansing och formsprutning.

Företrädesvis är bearbetningsverktygen i den första bearbetningsstationen förbundna på ett sådant sätt att vid en första förändring av avståndet mellan det första bearbetningsverktyget och det andra bearbetningsverktyget erhålles en motsvarande förändring av respektive avstånd mellan eventuellt övriga bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen samt en andra förändring av avståndet mellan bansträckaranordningen och det närmast bansträckaranordningen anordnade bearbetningsverktyget som är nämnda första förändring multiplicerat med faktorn -1 =1 m f + 2 där m är en heltalsmultipel av antalet förpackningsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstationen, och där n är antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen.

Uppfinningen innefattar även en flerstegsenhet för bearbetning av en bana av förpackningsmaterial innefattande en första bearbetningsstation där ett första bearbetningssteg utförs på materialbanan, en andra bearbetningsstation där ett andra bearbetningssteg utförs på materialbanan, den första bearbetningsstationen innefattar ett första och minst ett nedströms det första placerat andra bearbetningsverktyg, den andra bearbetningsstationen innefattar ett första bearbetningsverktyg, vilken flerstegsenhet även innefattar en bansträckaranordning för materialbanan vilken är placerad mellan den första och den andra bearbetningsstationen. Uppfinningen kännetecknas av att de båda nämnda första bearbetningsverktygen är fast anordnade i sin respektive station, att det minst andra bearbetningsverktyget i den första bearbetningsstationen är förflyttbart i förhållande till det första bearbetningsverktyget i riktning längs med materialbanan och anordnad att befinna sig på ett första avstånd ifrån det första bearbetningsverktyget, att bearbetningsverktygen i den första n 10 15 20 25 30 35 4 bearbetningsstationen är förbundna på ett sådant sätt att vid en första förändring av avståndet mellan det första bearbetningsverktyget och det andra bearbetningsverktyget erhålles en motsvarande förändring av respektive avstånd mellan eventuellt övriga bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen samt en andra förändring av avståndet mellan bansträckaranordningen och det närmast bansträckaranordningen anordnade bearbetningsverktyget som är nämnda första förändring multiplicerat med faktorn f=1+m-1 där m är en heltalsmultipel av antalet förpackningsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstationen, och där n är antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen. Denna utföringsform gör det möjligt att utforma flerstegsenheten så att den blir reglerbar så som beskrivits innan även om hela enheten som sådan är begränsad till en viss höjd eller längd för att passa i förpackningsmaskinen. Bearbetningsverktygen och/eller bansträckaranordningen kan då sitta offset, dvs vara förflyttade, från centrum av länkknutpunkter i en länkanordning som gör att enheten blir reglerbar.

Företrädesvis är bansträckaranordningen en spännanordning för materialbanan innefattande en spännvals som samverkar med förpackningsmaterialet och fjädrande stödorgan för denna spännvals. Denna konstruktion är konventionell och enkel.

Företrädesvis är den första bearbetningsstationen en stansstation där öppningar görs i materialbanan.

Företrädesvis är den andra bearbetningsstationen är en formsprutningsstation för formsprutning av öppningsanordningar på nämnda hål. fi KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande kommer för närvarande föredragna utföringsformer att beskrivas i detalj med hänvisning till närslutna ritningar, i vilka: Fig. 1 schematiskt visar en vy från sidan av en flerstegsenhet innefattande en första bearbetningsstation och en andra bearbetningsstation, Fig. 2 schematiskt visar två vyer, en från sidan och en i perspektiv, av länkanordningen som sammankopplar de respektive bearbetningsverktygen i den första stationen och bansträckaranordningen, Fig. 3 schematiskt visar två vyer, där den vänstra vyn visar var en spännvals med radien rs skall placeras i förhållande till en länkknutpunkt för att den teoretiska modellen skall uppnås, och den högra vyn visar hur en brytvals med radien n, påverkar systemet, 10 15 20 25 30 35 526 408 5 Fig. 4 schematiskt illustrerar faktorn f, dvs förhållandet mellan bansträckaranordningens och bearbetningsverktygens placering, Fig. 5 schematiskt illustrerar faktorn f, och Fig. 6 schematiskt illustrerar faktorn f.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Uppfinningen kommer nu först att beskrivas övergripande med hjälp av Fig. 1 ivilken flerstegsenheten har givits hänvisningsbeteckningen 1.

Flerstegsenheten används för bearbetning av en bana 2 av förpackningsmaterial och den ingàr i en ej visad förpackningsmaskin för framställning av förpackningar, i synnerhet livsmedelsförpackningar. Banan 2 matas genom flerstegsenheten 1 längs en väg P. l exemplen som kommer att beskrivas sker frammatningen genom 3:3-indexering av banan, dvs tre förpackningsämnen matas fram i varje bearbetningscykel. Med förpackningsämne avses den längd av förpackningsmaterialet som åtgår för att bilda en förpackning.

Flerstegsenheten 1 innefattar en första bearbetningsstation 3 där ett första bearbetningssteg utförs på materialbanan 2. Den första bearbetningsstationen 3 är placerad längs en första vertikal del P1 av materialbanans väg P. I de exempel som kommer att beskrivas är nämnda första bearbetningsstation en stansstatíon 3 i vilken öppningar eller hål 4 stansas iförpackningsmaterialet 2. Öppningarna eller hålen 4, som exempelvis har cirkulär form, stansas med jämn delning utefter banan 2. Sträckan mellan Öppningarna kallas vanligen delningslängd och definieras vanligen som sträckan mellan en punkt på banan, exempelvis en punkt där en öppning skall stansas, till nästa sådan punkt, dvs där nästa öppning skall göras. l de exempel som kommer att beskrivas är delningslängden lika lång som ett förpackningsämne, varvid en öppning 4 stansas i vardera blivande förpackning. I exemplen görs för enkelhets skull öppningarna 4 huvudsakligen mitt pà förpackningsämnena, och således börjar och slutar delningslängderna i en punkt mitt på ett förpackningsämne. Således bör det förstås att en delningslängd och ett förpackningsämne inte behöver börja i samma punkt på banan. Detta kommer att beskrivas längre fram. l exemplen innefattar den första bearbetningsstationen 3 ett första bearbetningsverktyg 3a och minst ett nedströms det första placerat andra bearbetningsverktyg 3b. Stationen 3 innefattar även ett nedströms det andra placerat tredje bearbetningsverktyg 3c. Antalet bearbetningsverktyg överensstämmer med antalet förpackningsämnen som indexeras l varje cykel.

Bearbetningsverktygen arbetar "parallel|t”, dvs i en och samma operation, eller i 10 15 20 25 30 35 526 408 6 en snabb serie, kan en öppning 4 stansas i vardera av tre förpackningsämnen. I fallet med 3:3-indexering stansas tre på varandra följande förpackningsämnen.

Med termen ”verktyg” menas här hela stansenheten innefattande bland annat ett stanselement ( dvs den del som trycks igenom materialet), ett omgivande hus, en drivanordning etc.

Enheten 1 innefattar vidare en andra bearbetningsstation 5 där ett andra bearbetningssteg utförs pâ materialbanan. Nämnda andra station är placerad nedströms den första stationen längs en horisontell del P2 av materialbanans väg P. l exemplet är den andra stationen en formsprutningsstation 5 där öppningsanordningar 6 av termoplastiskt material formsprutas på materialbanan 2 vid dess öppning 4. Den andra bearbetningsstationen 5 innefattar ett första bearbetningsverktyg 5a. Stationen 5 innefattar även ett andra och ett tredje bearbetningsverktyg 5b och 5c, dvs antalet bearbetningsverktyg i den andra stationen 5 är företrädesvis lika stort som antalet bearbetningsverktyg i den första stationen 3.

Hänvisningsbeteckningen 7 avser övergripande ett system för stegvis frammatning av banan 2 genom flerstegsenheten 1. Detta frammatningssystem 7 innefattar ett par inmatningsvalsar 8, 9 som verkar på var sin sida av materialbanan 2. Valsen 8 drivs av en första servomotor 10 via en första synkron transmission 11, t ex en kuggremstransmission. Valsen 9 är företrädesvis inte driven, utan endast lagrad. lnmatningsvalsarna 8 och 9 ligger uppströms om den första bearbetningsstationen 3 längs materialbanans väg P.

Servomotorn 10 styrs så att banan 2 matas fram stegvis av en styrenhet 14 som får en första insignal S1 från en optisk givare 15 som befinner sig i närheten av det första bearbetningsverktyget 3a. Signalen S1 kan exempelvis genereras av en streckkod eller liknande på materialbanan.

Frammatningssystemet 7 har också ett par utmatningsvalsar 16, 17 som ligger nedströms om den första bearbetningsstationen 3 längs vägen P. Dessa utmatningsvalsar 16 och 17 verkar på var sin sida av materialbanan 2. En servomotor 18 driver valsen 16 via en andra synkron transmission 19, t ex en kuggremstransmission. Valsen 17 är företrädesvis inte driven, utan endast lagrad. Servomotorn 18 styrs av styrenheten 14 som får en andra insignal S2 från en optisk givare 20 som ligger i närheten av den andra bearbetningsstationen 5, till exempel direkt uppströms om det första formsprutningsverktyget 5a. Givaren 20 kan därmed avläsa exempelvis positionen av de hål 4 som görs av stansverktygen 3a-c och låta styrenheten 14 stoppa servomotorn 18 utgående från signalerna från givaren 20 så att hålen 4 positioneras inom tillåten tolerans inne i respektive formsprutningshålrum i formsprutningsverktygen 5. 10 15 20 25 30 35 '25 \.1~ 408 7 Flerstegsenheten 1 innefattar vidare en bansträckaranordning 21 för materialbanan 2. Dess uppgift är att ta upp skillnader som kan uppkomma som en följd av att den stegvisa frammatningen av materialbanan 2 i inmatningsvalsarna 8, 9 är oberoende av frammatningen i utmatningsvalsarna 16, 17. Bansträckaranordningen 21 är placerad längs vägen P mellan den första och den andra bearbetningsstatíonen 3, 5. De skillnader som bansträckaranordningen 21 vanligtvis behöver ta upp är smà och återfinns inom ett visst snävt intervall.

Bansträckaranordningen 21 är en spännanordning för materialbanan 2 innefattande en spännvals 23, med en radie rs, som samverkar med förpackningsmaterialet 2 och fjädrande stödorgan (ej visade) för denna spännvals 23. Spännanordningen innefattar även en stödram 22. Materialbanan 2 anligger med en omslutningsvinkel på huvudsakligen 180 grader kring spännvalsen 23, sà att banriktningen ändras och banan 2 styrs fram mot en brytvals 24 med en radie fb. Vid brytvalsen 24 startar avsnittet P2 av vägen P. Materialbanan 2 anligger med en omslutningsvinkel på väsentligen 90 grader kring brytvalsen 24.

Spännvalsen 23 kan rotera kring en axel A som i exemplen är vinkelrät mot de båda banavsnitten P1 och P2, se Fig. 2. Ftotationsaxeln A ligger i en axel (ej visad) som i sina båda ändar är förbunden med armar 28 vilka är lagrade kring en axel B i stödramen 22. Vardera arm 28 är förspänd med ett av de fjädrande stödorganen, vilket fjädrande stödorgan är anordnat mellan armens 28 lagringspunkt i stödramen 22 och spännvalsens 22 infästning i armen 28. Denna anordning ger materialbanan 2 en förinställd, väsentligen konstant spänning.

Skillnader i banframmatningen vid inmatningsvalsarna 8, 9 respektive utmatningsvalsarna 16, 17, som en följd av att de inte matar fram banan 2 helt synkront, tas upp av den "flytande" rörelsen hos spännvalsen 23 i bansträckaranordningen 21.

För att det skall vara möjligt att ta upp skillnader i frammatningen finns en materialbaneloop, ett slack, mellan den första och andra bearbetningsstatíonen 3, 5. Materialbaneloopens längd motsvarar i exemplet längden av en indexering, dvs motsvarande tre förpackningsämnen, så att en öppning 4 som stansas i det första bearbetningsverktyget 3a sedemera kommer att formsprutas i det första bearbetningsverktyget 5a i den andra bearbetningsstatíonen 5. Samma resultat kan även uppnås ifallen när materialbaneloopens längd är en heltalsmultipel av antalet förpackningsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstatíonen 3, vilket kommer att beskrivas längre fram.

De respektive bearbetningsverktygen 3a-c i den första bearbetningsstatíonen 3 och bansträckaranordningen 21 är sammankopplade 10 15 20 25 30 35 «J\ 408 (fl [x 8 genom en länkanordning 25 av konventionell saxtyp som visas i Fig. 2, och vilken kommer att beskrivas utförligare senare. En länkanordning 25 av denna typ blir utdrag- respektive inskjutbar med ett jämnt avstånd mellan de respektive inre och yttre länkknutpunkterna 26, 27. Avståndet mellan en första inre länkknutpunkt 26a och en andra inre länkknutpunkt 26b benämns L1. Avståndet mellan den andra inre länkknutpunkten 26b och en tredje länkknutpunkt 26c benämns L2.

Bearbetningsverktygen 3a-c är placerade på dessa länkknutpunkter.

Bansträckaranordningen är också fäst till en länkknutpunkt och avståndet mellan den tredje länkknutpunkten 26c och den länkknutpunkt till vilken bansträckaranordningen 21 är fäst benämns LT.

I det följande kommer en teoretisk modell av uppfinningen att beskrivas där radien rs hos spännvalsen och radien rb hos brytvalsen båda är mycket små, dvs väsentligen noll. Bearbetningsverktygen 3a-c och bansträckaranordningen 21 är placerade på länkknutpunkterna så att stanselementen och den punkt som utgör ”spännvalsen” (rs nära eller lika med noll) befinner sig på samma höjd, dvs i linje med, en respektive länkknutpunkt. Det inses emellertid att i en mer praktisk modell av uppfinningen har spännvalsen 23 vanligtvis en betydande radie rs och en bàglängd Bs. För att den praktiska modellen skall uppföra sig som den teoretiska modellen mäste hänsyn tas till radien rs och resonemanget som följer illustreras i Fig. 3. Eftersom båglängden Bs hos spännvalsen 23 blir längre, se den vänstra vyn, än en motsvarande vertikal sträcka i den teoretiska modellen måste spännvalsen 23 förflyttas en sträcka kmot den första stationen 3, vilken sträcka k beräknas enligt k =B, -rs =(ï-1]rs 2 Fladien rs medför även att den andra stationen 5 måste förflyttas ett horisontellt avstånd 2rs i förhållande till placeringen i den teoretiska modellen.

I den praktiska modellen har brytvalsen 24 också en betydande radie rb och det innebär att den andra stationen 5 måste förflyttas ytterligare en sträcka a i horisontell riktning, vilken sträcka a beräknas enligt a =2rb -Bb =(2-%)rb Anledningen är att förpackningsmaterialbanan 2 i den teoretiska modellen ändrar riktning i punkten xvilket ger en längd 2rs i förhållande till den bàglängd Bb som materialbanan 2 följer om brytvalsen 24 har en radie rb (som inte är nära eller lika med noll).

I det följande kommer den teoretiska modellen att beskrivas mer ingående och därmed får radien rs hos spännvalsen och radien rb hos brytvalsen båda vara 10 15 20 25 30 35 F26 408 9 mycket små, dvs väsentligen noll. Observera emellertid att Fig. 1, till vilken hänvisning görs, inte visar den teoretiska modellen utan visar en flerstegsenhet som är kompenserad enligt ovan för att kunna uppträda som den teoretiska modellen. l exemplet är centrum av stanselementet i det första bearbetningsverktyget 3a placerat pä samma höjd som, dvs ligger på linje med, den första inre länkknutpunkten 26a. På samma sätt är centrum av stanselementet i det andra bearbetningsverktyget 3b placerat på samma höjd som, dvs ligger på linje med, den andra inre länkknutpunkten 26b. Likaså är centrum av det tredje stanselementet placerat på samma höjd som den tredje inre länkknutpunkten 26c. Vidare är bansträckaranordningen 21 i exemplet placerad på en fjärde länkknutpunkt 26d, vilket kommer att beskrivas längre fram, och den punkt som utgör ”spännvalsen” befinner sig på samma höjd, dvs i linje med denna fjärde länkknutpunkt 26d.

Här motsvarar Lj och L2 den tidigare nämnda delningslängden och avstànden L, och Lz är lika stora. Hädanefter kommer det inbördes avståndet mellan verktygen att därför endast benämnas som L1.

Det inbördes avståndet mellan bearbetningsverktygen 5a-c, dvs delningslängden, är företrädesvis väsentligen samma som i den första bearbetningsstationen, dvs avståndet motsvaras av avståndet L1. Vid 3:3- indexering kan pà detta sätt tre pà varandra följande stansade öppningar 4 bearbetas.

Flerstegsenheten 1 enligt uppfinningen är flexibel och kan justeras för framställning av olika förpackningsstorlekar. Detta betyder att det inbördes avståndet Lj, som är samma som delningslängden, mellan bearbetningsverktygen i den första och andra stationen 3, 5 är reglerbart. l exemplet med 3:3-indexering, och där delningslängden är lika stor som längden på förpackningsämnet, gäller att delningslängden mellan verktygen är liten när små förpackningar framställes och större när större förpackningar framställes.

Med den valda indexeringen är den minsta förpackningsstorleken som kan framställas begränsad av verktygens respektive utbredning längs banans väg, dvs den minsta delningslängden fås i läget där bearbetningsverktygen har förflyttats så nära varandra som det är möjligt och dess hus därför anligger mot varandra.

De båda nämnda första bearbetningsverktygen 3a, 5a är fast anordnade i sin respektive bearbetningsstation 3, 5. Detta betyder att huset i det första stansverktyget 3a är fast förankrat i förpackningsmaskinens stativ, liksom huset i det första formsprutningsverktyget 5a. Vidare är det andra bearbetningsverktyget 10 15 20 25 30 35 526 408 10 3b i den första bearbetningsstationen 3 förflyttbart i förhållande till det första bearbetningsverktyget 3a i riktning längs med materialbanan 2. Likaså det tredje bearbetningsverktyget 3c är förflyttbart i förhållande till det andra bearbetningsverktyget 3b i riktning längs med materialbanan 2. Vidare är bansträckaranordningen 21 förflyttbar i förhållande till det tredje bearbetningsverktyget 3c.

Som nämnts innan är bansträckaranordningen 21 fäst i en länkknutpunkt på ett avstånd LT fràn länkknutpunkten 26c till vilken det tredje bearbetningsverktyget 3c är fäst. Vilken länkknutpunkt som är aktuell beror av ett antal faktorer. Avståndet LT är avståndet L1 multiplicerat med faktorn fdär -1 =1 m f + 2 där m är en heltalsmultipel av antalet förpackningsämnen som befinner sig í den första bearbetningsstationen 3, och där n är antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen 3. Variabeln m avser materialloopens längd, hur många gånger längre den är i förhållande till längden av aktuellt antal förpackningsämnen i den första stationen 3, och i det beskrivna exemplet är antalet förpackningsämnen i den första bearbetningsstationen lika med antalet förpackningsämnen i materialloopen varvid m är 1. Vidare finns tre bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen 3 och n blir därför 3.

Faktorn f med vilket avståndet L1 skall multipliceras blir således 1. Följaktligen blir avståndet LT i det här fallet lika långt som avståndet L1. Eftersom det är lika långt mellan länkknutpunkterna kan bansträckaranordningen 21 således sammankopplas med en fjärde inre länkknutpunkt 26d, se Fig. 4.

Genom länkanordningen underlättas förflyttningen av bearbetningsverktygen 3a-3c i den första bearbetningsstationen 3 och bansträckaranordningen 21. Länkanordningen är utformad på ett sådant sätt att vid en förändring av avståndet L1 mellan det första bearbetningsverktyget 3a och det andra bearbetningsverktyget 3b erhålles en motsvarande förändring av avståndet L2 mellan det andra bearbetningsverktyget 3b och det tredje verktyget 3c. Likaså erhålles en förändring av avståndet LT mellan bansträckaranordningen 21 och det tredje bearbetningsverktyget 3c. Denna förändring fås genom att multiplicera den första förändringen med den tidigare nämnda faktorn f där f=1+m-1 YZ YZ ivilken m är en heltalsmultipel av antalet förpackningsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstationen (3 st), och där n är antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen (3 st). I det här fallet blir f liksom tidigare 1 varvid förändringarna är lika stora. Geometrin ger att den totala förändringen av 10 15 20 25 30 35 526 408 11 avståndet från det första bearbetningsverktyget 3a till bansträckaranordningen 21 är lika stor som den totala förändringen av materialbanesträckan mellan bansträckaranordningen och det första verktyget 5a i den andra bearbetningsstationen 5. l Fig. 1 visas ett läge där bearbetningsstationerna 3a-c i den första bearbetningsstationen 3 är placerade på avstånd från varandra. Det andra och tredje bearbetningsverktyget 3b, 3c har därför förskjutits bort från det första, fast anordnade bearbetningsverktyget Sa i riktning längs materialbanan 2, och bansträckaranordningen 21 har placerats på avstånd från det tredje bearbetningsverktyget 3c. Cirkelmarkeringarna i figuren avser stansade öppningar 4, dvs de respektive delningslängdernas början och slut. De mot materialbanan 2 vinkelräta strecken avser de respektive förpackningsämnenas början och slut. Det kan ses att det första förpackningsämnet börjar strax före det första bearbetningsverktyget 3a i den första stationen 3 och det tredje slutar strax efter det tredje bearbetningsverktyget 3c. Sålunda börjar den första delningslängden in på halva första förpackningsämnet. Det fjärde förpackningsämnet viks över en punkt som avser ”spännvalsen 23" (som i den teoretiska modellen har radien rs nära eller lika med noll) så att en öppning 4 hamnar väsentligen i nämnda punkt, dvs den tredje delningslängden slutar huvudsakligen mitt pà bansträckaranordningen 21. Det sjunde förpackningsämnet börjar strax före det första bearbetningsverktyget 5a i den andra bearbetningsstationen 5 och den sjätte delningslängden startar mitt för detsamma, dvs öppningen 4 befinner sig centrerat under det första formsprutningsverktyget 5a. Det kommer alltså att befinna sig lika många stansade öppningar 4 i materialloopen som i den första respektive den andra bearbetningsstationen 3, 5.

I det följande och med hänvisning till i Fig. 2 kommer länkanordningen att beskrivas. Observera emellertid att länkanordningen som visas i figuren inte är fullt i överensstämmelse med den teoretiska modellen eftersom det kan ses att varken stanselementen eller bansträckaranordningen sitter rätt i förhållande till centrum av länkknutpunkterna. Det andra och tredje verktyget 3b, 3c samt bansträckaranordningen 21 är förflyttbara längs gedjrar 29 och själva förflyttningen àstadkoms med hjälp av kulskruvar 30 infästa i det tredje verktygets hus. Kulskruvarna 30 drivs av en (ej visad) servomotor. För att det inte skall ligga någon kraft på länksystemet under drift av flerstegsenheten, dvs när verktygen och bansträckaranordningen är färdiginställda, är två låsanordningar 31 anordnade mellan det tredje verktyget 3c och bansträckaranordningen 21. Dessa låsanordningar 31 innefattar vardera en tryckluftcylinder 32 som griper om 10 15 20 25 30 35 526 408 12 vardera en axel 33. Någon ytterligare låsning mellan det första och andra verktyget 3a,3b, respektive mellan det andra och tredje verktyget 3b,3c, är inte erforderlig eftersom geometrin i länksystemet automatiskt ger låsning av alla länkarna genom låsanordningarna 31.

Som tidigare nämnts räknas placeringen av bansträckaranordningen i förhållande till det tredje bearbetningsverktyget 3c iden första bearbetningsstationen 3 ut med hjälp av faktorn f. Faktorn är beroende av n och m, dvs ändras antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen och/eller ändras antalet förpackningsämnen i materialloopen ändras faktorn. I tabell 1 nedan kan ses olika värden på faktorn fför olika m och n. tabell 1 n m f 3 1 1 3 2 2,5 3 3 4 4 1 1 4 2 3 4 3 5 Vid m=1 är antalet förpackningsämnen i materialloopen lika med antalet förpackningsämnen i den första stationen. Materialloopens längd kan emellertid vara en multipel m av antalet förpackningsämnen i den första stationen, dvs antalet förpackningsämnen kan multipliceras med ett heltal m. Exempelvis skulle det vara möjligt att ha tre förpackningsämnen i den första bearbetningsstationen och sex förpackningsämnen i materialloopen (m=2). l exemplet ovan (med n=3) skulle därmed LT vara L1 multiplicerat med 2,5. Länkanordningen skulle då behöva förlängas sä att bansträckaranordningen 21 skulle kunna sammankopplas med en länkknutpunkt som befinner sig 2,5 steg upp, dvs bansträckaranordningen flyttas från den fjärde inre knutpunkten 26d till en femte yttre knutpunkt 27e, se Fig. 5. På samma sätt skulle m=3 (och n=3) ge att bansträckaranordningen 21 skulle behöva flyttas 4 steg upp (f=4), dvs till en sjunde inre knutpunkt 26g i länkanordningen, se Fig. 6. l tabellen ses även vilka värden f får om antalet bearbetningsverktyg (n) ökar till fyra i den första stationen 3.

Bearbetningsverktygen 5a-5c i den andra stationen 5 är företrädesvis förflyttbara på liknande sätt, dvs det andra bearbetningsverktyget 5b i den andra bearbetningsstationen 5 är förflyttbart i förhållande till det första bearbetningsverktyget 5a i riktning längs med materialbanan 2. Likaså är det tredje bearbetningsverktyget 5c förflyttbart i förhållande till det andra bearbetningsverktyget 5b i riktning längs med materialbanan 2. 10 15 20 25 30 35 526 408 13 Sammankopplingen verktygen 5a-c emellan kan göras med en länkanordning enligt ovan eller med exempelvis ett kulskruvsystem där motorn placeras på det andra bearbetningsverktyget 5b.

Den teoretiska modellen har beskrivits med bland andra Fig. 1 som egentligen visar flerstegsenheten när spännvalsen 23 i bansträckaranordningen 21 har en radie rs och i det följande kommer en kort beskrivning: För att kompensera för radien så att flerstegsenheten uppträder så som den teoretiska modellen har bansträckaranordningen 21 förflyttats så att dess översta punkt, dvs tangenten till den översta punkten i mantelytan hos spännvalsen 23, befinner sig sträckan knedanför den fjärde länkknutpunkten 26d. Likt den teoretiska modellen kommer därmed en öppning 4 att befinna sig på den översta punkten. Den andra stationen 5 har förflyttats en horisontell sträcka 2rs åt höger i figuren, dvs i riktning bort från bansträckaranordningen 21. Skulle en ny radie väljas får en ny kompensering göras, dvs en ny sträcka kfår beräknas och den andra stationen fär flytta en sträcka 2Ars, dvs skillnaden mellan den nya och gamla radien multiplicerat med 2. När detta är gjort och delarna har låsts i flerstegsenheten 1 fungerar den som den teoretiska modellen, dvs flerstegsenheten 1 kan genom länkanordningen 25 anpassas för bearbetning av en annan längd pà förpackningsämnen.

Ofta finns det begränsningar på det utrymme i förpackningsmaskinen där flerstegsenheten 1 skall placeras och i vissa fall kan det vara nödvändigt att fràngà den ideala modellen för att flerstegsenheten 1 exempelvis är begränsad till en viss höjd eller längd. Den teoretiska modellen fär då modifieras och i det följande kommer ett andra, mer praktiskt, utföringsexempel att beskrivas med hänvisning till Fig. 2. Här är stanselementen placerade offset, dvs förflyttade, från centrum av länkknutpunkterna och bansträckaranordningen befinner sig så att spännvalsen 23 är placerad med sin centrumpunkt i linje med dess länkknutpunkt. Avstànden L1, L2 och LT är fortfarande avstånden mellan länkknutpunkterna, men ett antal konstanter, exempelvis k1-k4, får införas och tas hänsyn till i systemet. För att flerstegsenheten 1 skall fungera som den teoretiska modellen krävs att bearbetningsverktygen 3a-3c i den första bearbetningsstationen 3 är förbundna på ett sådant sätt att vid en första förändring av avståndet L1 mellan det första bearbetningsverktyget 3a och det andra bearbetningsverktyget 3b erhålles en motsvarande förändring av avståndet Lz mellan det andra och tredje bearbetningsverktyget 3b, 3c samt en andra förändring av avståndet LT mellan bansträckaranordningen 21 och det tredje bearbetningsverktyget 3c som är nämnda första förändring multiplicerat med faktorn f 10 15 20 25 30 35 i. ..- f=1+m-1 fl där m är en heltalsmultipel av antalet förpackningsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstationen 3, och där n är antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen 3. Först när detta har ställts in i förhållande till de konstanter som är aktuella i systemet och kan avstånden mellan de första verktyget 3a, 5a i respektive station 3, 5 fastställas och låsas till förpackningsmaskinen, dvs flerstegsenheten 1 får konstrueras efter vissa givna förutsättningar. En flerstegsenhet 1 som konstruerats på detta sätt kommer sedan att vara reglerbar på samma sätt som den teoretiska modellen, dvs k1-k4 förblir konstanta medan Li, Lz och LT kan varieras genom länkanordningen. Ändras emellertid någon av konstanterna k1-k4, dvs de givna förutsättningarna, mäste systemet konstrueras om och de respektive första bearbetningsverktygen 3a, 5a måste sannolikt behöva flyttas i förhållande till varandra. Alternativt kan naturligtvis positionen hos den första och andra stationen 3, 5 vara given från början och då är det konstanterna k1-k4 som får ställas in så att korrekta förhållanden uppnås mellan delarna i flerstegsenheten 1. Även om uppfinningen endast beskrivits med avseende på en för närvarande föredragen utföringsform bör det vara uppenbart att uppfinningen inte är begränsad till denna, utan att ett flertal varianter och modifieringar år tänkbara inom ramen för de närslutna patentkraven. Exempelvis har en flerstegsenhet 1 beskrivits innefattande tvà stationer 3, 5. Det bör emellertid vara uppenbart att antalet stationer kan ökas.

Likaså behöver antalet bearbetningsverktyg i vardera station 3, 5 inte vara tre såsom i det beskrivna exemplet, utan kan vara ett annat antal. Företrädesvis anordnas lika många verktyg i den första och andra stationen 3, 5. Lämpligen väljs även en annan indexering svarande mot antalet verktyg, exempelvis 4:4- indexering om antalet verktyg n ökas till fyra. l exemplet har 3:3-indexering beskrivits. Det bör förstås att uppfinningen även fungerar vid andra typer av indexeringar. När förpackningsämnena är kortare än det minsta möjliga avståndet mellan verktygen kan exempelvis indexeringen ske 1:5. Denna typ av indexering har beskrivits i dokumentet EP 1 249 399 och själva indexeringen kommer inte att beskrivas närmare. Vid 1:5- indexering befinner sig sex förpackningsämnen i den första stationen 3 när antalet verktyg däri är tre ( dvs n=3) och sex förpackningsämnen i materialloopen (dvs rn=1). Faktorn fblir då 1. Vid tolv förpackningsämnen i loopen (dvs m=2) blir så som beskrivits ovan f=2,5. 10 15 20 25 30 ~. u. 15 Vidare har flerstegsenheten beskrivits med en stansstation och en formsprutningsstation, men det bör emellertid förstås att den kan användas i andra typer av applikationer och därmed innehålla andra stationer. Exempelvis kan den andra bearbetningsstationen innefatta applikatorer för öppningsremsor, så kallade pull-tabs, som skall förseglas över de respektive stansade hålen. Ett annat alternativ till andra station kan innefatta applikatorer för öppningsanordningar av typen innefattande skruvkorkar etc.

Det bör vidare förstås att konstruktionen hos frammatningssytemet som beskrivits kan förändras utan att uppfinningen i sig förändras.

Likaså kan flerstegsenhetens båda stationer alternativt vara placerade längs en och samma vertikala linje P1, eller längs en och samma horisontella linje P2.

Bearbetnlngsverktygen 3a-c i den första stationen och bansträckaranordningen 21 är sammankopplade till varandra genom den beskrivna länkanordningen 25. Alternativa anordningar för sammankoppling kan emellertid användas, exempelvis kan kulskruvar användas. Ett annat alterantiv är att koppla in en servomotor till vardera verktyget samt en till bansträckaranordningen.

Slutligen, en typ av banstråckaranordning 21 har beskrivits. Det bör emellertid förstås att dess konstruktion kan vara av ett annat slag, exempelvis kan en Iuftcylinder användas. Alternativt kan en bansträckare av typen som beskrivs i US 6,386,851 användas.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 p-Jfi i N 408 i O\ 16 PATENTKRAV

1. Flerstegsenhet (1) för bearbetning av en bana (2) av förpackningsmaterial innefattande en första bearbetningsstation (3) där ett första bearbetningssteg utförs på materialbanan (2), en andra bearbetningsstation (5) där ett andra bearbetningssteg utförs pá materialbanan (2), den första bearbetningsstationen (3) innefattar ett första och minst ett nedströms det första placerat andra bearbetningsverktyg (3a, 3b), den andra bearbetningsstationen (5) innefattar ett första bearbetningsverktyg (5a), vilken flerstegsenhet (1) även innefattar en bansträckaranordning (21) för materialbanan (2) vilken är placerad mellan den första och den andra bearbetningsstationen (3, 5), kännetecknad av att de båda nämnda första bearbetningsverktygen (3a, 5a) är fast anordnade i sin respektive station (3, 5), att det minst andra bearbetningsverktyget (3b) i den första bearbetningsstationen (3) är förflyttbart i förhållande till det första bearbetningsverktyget (3a) i riktning längs med materialbanan (2) och anordnad att befinna sig på ett första avstånd (L1) ifrån det första bearbetningsverktyget (3a), och att bansträckaranordningen (21) är förflyttbar och så anordnad att den väsentligen hela tiden befinner sig pà ett andra avstånd (LT) fràn det i den första bearbetningsstationen (3) närmast bansträckaranordningen (21) anordnade bearbetningsverktyget (3c) som är nämnda första avstånd (L1) multiplicerat med en faktor f f=1+m-1 fl där m är en heltalsmultipel av antalet förpackningsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstationen (3), och där n är antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen (3).

2. Flerstegsenhet (1 ) enligt krav 1, kännetecknad av att bearbetningsverktygen (3a-3c) i den första bearbetningsstationen (3) är förbundna på ett sådant sätt att vid en första förändring av avståndet (L1) mellan det första bearbetningsverktyget (3a) och det andra bearbetningsverktyget (3b) erhålles en motsvarande förändring av respektive avstånd (LX) mellan eventuellt övriga bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen (3) samt en andra förändring av avståndet (LT) mellan bansträckaranordningen (21) och det närmast bansträckaranordningen (21) anordnade bearbetningsverktyget (3c) som är nämnda första förändring multiplicerat med faktorn f 10 15 20 25 30 35 526 408 17 m-l f=1+ n där m är en heltalsmultipel av antalet förpackníngsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstationen (3), och där n är antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen (3).

3. Flerstegsenhet (1) för bearbetning av en bana (2) av förpackningsmaterial innefattande en första bearbetningsstation (3) där ett första bearbetningssteg utförs på materialbanan (2), en andra bearbetningsstation (5) där ett andra bearbetningssteg utförs på materialbanan (2), den första bearbetningsstationen (3) innefattar ett första och minst ett nedströms det första placerat andra bearbetningsverktyg (3a, 3b), den andra bearbetningsstationen (5) innefattar ett första bearbetningsverktyg (5a), vilken flerstegsenhet (1) även innefattar en bansträckaranordning (21) för materialbanan (2) vilken är placerad mellan den första och den andra bearbetningsstationen (3, 5), kännetecknad av att de båda nämnda första bearbetningsverktygen (3a, 5a) är fast anordnade i sin respektive station (3, 5), att det minst andra bearbetningsverktyget (3b) i den första bearbetningsstationen (3) år förflyttbart i förhållande till det första bearbetningsverktyget (3a) i riktning längs med materialbanan (2) och anordnad att befinna sig på ett första avstånd (Lr) ifrån det första bearbetningsverktyget (3a). att bearbetningsverktygen (3a-3c) i den första bearbetningsstationen (3) är förbundna på ett sådant sätt att vid en första förändring av avståndet (Lr) mellan det första bearbetningsverktyget (3a) och det andra bearbetningsverktyget (3b) erhålles en motsvarande förändring av respektive avstånd (LX) mellan eventuellt övriga bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen (3) samt en andra förändring av avståndet (LT) mellan bansträckaranordningen (21) och det närmast bansträckaranordningen (21) anordnade bearbetningsverktyget (3c) som är nämnda första förändring multiplicerat med faktorn f -1 =1 m f + 2 där m är en heltalsmultipel av antalet förpackníngsämnen som befinner sig i den första bearbetningsstationen (3), och där n är antalet bearbetningsverktyg i den första bearbetningsstationen (3). Pl

4. Flerstegsenhet (1) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att bansträckaranordningen (21) är en spännanordning för materialbanan (2) 10 CTI 2-5 408 ~ - _ - - . . | -. 18 innefattande en spännvals (23) som samverkar med förpackningsmateriaiet (29 och fjädrande stödorgan för denna spännvals (23).

5. Flerstegsenhet (1) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den första bearbetningsstationen (3) är en stansstation där öppningar (4) görs i materialbanan (2).

6. Flerstegsenhet (1) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den andra bearbetningsstationen (5) är en formsprutningsstation för formsprutning av öppningsanordningar pà nämnda öppningar (4).